JP3340206B2 - Piezo actuator and head actuator - Google Patents
Piezo actuator and head actuatorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、圧電体と弾性シム材で
構成されるバイモルフ型の圧電アクチュエータに関する
ものであり、たとえばＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）
等のオート・トラッキングのためのヘッドアクチュエー
タ等に用いる圧電アクチュエータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bimorph type piezoelectric actuator composed of a piezoelectric body and an elastic shim material, for example, a VTR (Video Tape Recorder).
The present invention relates to a piezoelectric actuator used for a head actuator or the like for automatic tracking such as.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ＶＴＲ等の記録再生装置の高機能
化、高画質化の流れに対して、磁気テープ上に画像信号
を忠実に記録・再生するための高性能なヘッドアクチュ
エータが求められている。2. Description of the Related Art In recent years, with the trend toward higher functions and higher image quality of recording and reproducing apparatuses such as VTRs, high performance head actuators for faithfully recording and reproducing image signals on a magnetic tape have been required. ing.
【０００３】以下に、従来の磁気ヘッド装置について説
明する。図１４（ａ）は、特開昭５５−１３９６３０号
公報に示された従来の磁気ヘッド装置の概略を示す一部
切り欠き斜視図である。同図（ａ）に示すように、回転
ヘッド方式のヘリカルスキャン型ＶＴＲは、一般にヘッ
ドドラム５０１に一定の傾斜角をもって巻き付けられた
磁気テープ５０２上に、テープの走行速度や回転ヘッド
の回転速度に応じて傾斜した記録トラックＴ（実線）
が、同図（ｂ）のように形成される。しかし、磁気テー
プ上の磁気信号を、スチル、スローモーション、倍速や
リバースモードなどの記録時の速度と異なる速度で再生
する場合、磁気ヘッドの走査軌跡が記録トラックと異な
った傾斜で走査されるため、磁気ヘッドは記録トラック
から外れて、同図（ｂ）の点線上を走査することにな
る。このため、ガードバンドノイズやクロストークが生
じ問題となる。[0003] A conventional magnetic head device will be described below. FIG. 14A is a partially cutaway perspective view schematically showing a conventional magnetic head device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-139630. As shown in FIG. 2A, a helical scan type VTR of a rotary head type generally has a tape running speed and a rotating speed of a rotary head on a magnetic tape 502 wound around a head drum 501 at a fixed inclination angle. Recording track T inclined accordingly (solid line)
Are formed as shown in FIG. However, when the magnetic signal on the magnetic tape is reproduced at a speed different from the recording speed such as still, slow motion, double speed or reverse mode, the scanning locus of the magnetic head is scanned at a different inclination from the recording track. The magnetic head moves off the recording track and scans along the dotted line in FIG. For this reason, guard band noise and crosstalk occur, which is a problem.
【０００４】そこで上述の回転ヘッド方式ＶＴＲにおい
ては、各種可変速モードに対して、磁気ヘッドが正確に
記録トラックを走査するように、トラッキング用のヘッ
ドアクチュエータ５００を備えている。このヘッドアク
チュエータとしては、たとえば図１５に示すようなバイ
モルフ板を用いたヘッドアクチュエータがある。Therefore, the above-mentioned rotary head type VTR is provided with a tracking head actuator 500 so that the magnetic head can accurately scan a recording track in various variable speed modes. As this head actuator, for example, there is a head actuator using a bimorph plate as shown in FIG.
【０００５】以下に図１５を参照しながら、ヘッドアク
チュエータの構造と動作原理について説明する。図中の
６０１はバイモルフ板、６０２はヘッド基台、６０３ａ
と６０３ｂは分極軸方向の上下表面に電極を形成し、バ
イモルフ板６０１を構成する圧電セラミック、６０４は
中間電極を兼ねた中央補強金属板である。The structure and operation principle of the head actuator will be described below with reference to FIG. In the figure, 601 is a bimorph plate, 602 is a head base, 603a
Reference numerals 603b and 603b denote electrodes formed on the upper and lower surfaces in the direction of the polarization axis, and a piezoelectric ceramic constituting the bimorph plate 601, and 604 is a central reinforcing metal plate also serving as an intermediate electrode.
【０００６】同図において、ヘッドアクチュエータを構
成するバイモルフ板６０１は、ヘッド基台６０２などの
固定部に固定支持された片持ち梁構造であって、その先
端部に磁気ヘッド６０５が取り付けられている。このバ
イモルフ板６０１の構造は、圧電セラミック６０３ａ、
６０３ｂが、固定部側部分６０１Ｂでは中央補強金属板
６０４を介して貼合わされ、先端部側部分６０１Ａで
は、中央補強金属板６０４を介することなく接着剤で貼
合わされている。In FIG. 1, a bimorph plate 601 constituting a head actuator has a cantilever structure fixedly supported by a fixed portion such as a head base 602, and a magnetic head 605 is attached to a tip end thereof. . The structure of the bimorph plate 601 includes a piezoelectric ceramic 603a,
603b is bonded via a central reinforcing metal plate 604 on the fixed portion side portion 601B, and bonded on the distal end portion 601A with an adhesive without via the central reinforcing metal plate 604.
【０００７】上記のように構成されたバイモルフ板６０
１は、中央補強金属板６０４が介在した部分６０１Ｂの
圧電セラミックの外表面に設けた電極６０６、６０７に
よって、バイモルフ板６０１を図１５に示したＣの方向
に撓み変位を生じさせ、圧電セラミックの６０１Ａ部分
に設けた電極６０８、６０９で、バイモルフ板６０１の
６０１Ａ部分を同一方向に変位するように駆動するもの
である。The bimorph plate 60 constructed as described above
1 is such that the bimorph plate 601 is bent in the direction C shown in FIG. 15 by the electrodes 606 and 607 provided on the outer surface of the piezoelectric ceramic in the portion 601B where the central reinforcing metal plate 604 is interposed, and The electrodes 608 and 609 provided on the portion 601A drive the portion 601A of the bimorph plate 601 so as to be displaced in the same direction.
【０００８】上記構造により、電極６０６、６０７でバ
イモルフ板６０１に撓み変形を生じさせ、磁気ヘッド６
０５と磁気テープ６１０との相対位置を変え、さらに電
極６０８、６０９でバイモルフ板６０１を磁気テープ６
１０方向に伸ばすことにより、磁気テープ６１０と磁気
ヘッド６０５との間隔（突出量）を常に一定に保ち、接
触圧の安定化をはかることにより、磁気ヘッド６０５の
トラッキングによる記録・再生信号の低下を防止するも
のである。With the above structure, the bimorph plate 601 is bent and deformed by the electrodes 606 and 607, and the magnetic head 6
05 and the magnetic tape 610 are changed, and the bimorph plate 601 is further moved by the electrodes 608 and 609 to the magnetic tape 6.
By extending in ten directions, the distance (projection amount) between the magnetic tape 610 and the magnetic head 605 is always kept constant, and by stabilizing the contact pressure, the reduction of the recording / reproducing signal due to the tracking of the magnetic head 605 is prevented. It is to prevent.
【０００９】しかし、磁気へッド６０５と磁気テープ６
１０との傾斜によって生じるスペーシング角による記録
・再生信号の劣化の問題は解消されていない。上記問題
を解決するために、特開昭５７−６０５２８号公報に示
されているヘッドアクチュエータがある。以下に図１６
を用いて詳細に説明する。However, the magnetic head 605 and the magnetic tape 6
The problem of deterioration of the recording / reproducing signal due to the spacing angle caused by the inclination with 10 has not been solved. In order to solve the above problem, there is a head actuator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-60528. Figure 16 below
This will be described in detail with reference to FIG.
【００１０】図１６において、７０１は第１のバイモル
フ板、７０２は第２のバイモルフ板、７０３は第１のバ
イモルフ板７０１を第２のバイモルフ板７０２で固定端
部において挟持した第１の電気−機械変換素子、７０４
は第３のバイモルフ板、７０５は第４のバイモルフ板、
７０６は第３のバイモルフ板７０４を第４のバイモルフ
板７０５で固定端部において挟持した第２の電気−機械
変換素子、７０７は第１と第２の電気−機械変換素子の
各自由端を連結する、断面形状がコ字状のヘッド支持部
材、７０８はヘッド支持部材７０７上に貼付けられた磁
気ヘッドである。Referring to FIG. 16, reference numeral 701 denotes a first bimorph plate, 702 denotes a second bimorph plate, and 703 denotes a first electric motor in which the first bimorph plate 701 is held at a fixed end by the second bimorph plate 702. Mechanical conversion element, 704
Is a third bimorph plate, 705 is a fourth bimorph plate,
Reference numeral 706 denotes a second electro-mechanical conversion element in which a third bimorph plate 704 is held at a fixed end by a fourth bimorph plate 705, and 707 connects each free end of the first and second electro-mechanical conversion elements. The head support member 708 has a U-shaped cross section. Reference numeral 708 denotes a magnetic head attached to the head support member 707.
【００１１】同図のヘッドアクチュエータにおいて、第
１〜第４のバイモルフ板を構成する各ａ側の圧電セラミ
ックを伸ばし、各ｂ側の圧電セラミックを縮めるように
各圧電セラミックに電界を印加する。また、逆の方向に
変形させるときは上述と逆の電界を印加する。これによ
り電界の方向に対応して、第１と第２の電気−機械変換
素子を図１６のＣで示す方向に変位させることができ
る。In the head actuator shown in FIG. 1, an electric field is applied to each of the piezoelectric ceramics so as to extend the piezoelectric ceramics on the respective a sides constituting the first to fourth bimorph plates and contract the piezoelectric ceramics on the respective b sides. When deforming in the opposite direction, an electric field opposite to that described above is applied. Thereby, the first and second electro-mechanical conversion elements can be displaced in the direction shown by C in FIG. 16 according to the direction of the electric field.
【００１２】一般に、中央補強金属板（以後、弾性シム
材と記す。）などを圧電体で狭持した１次元モデルのバ
イモルフ板における直流解の変位量ξ（数１）と共振周
波数ｆ（数２）は、以下の関係で示される。In general, the displacement ξ (Equation 1) of a DC solution and the resonance frequency f (Equation 1) in a bimorph plate of a one-dimensional model in which a central reinforcing metal plate (hereinafter referred to as an elastic shim material) and the like are sandwiched by a piezoelectric material. 2) is represented by the following relationship.
【００１３】[0013]
【数１】 (Equation 1)
【００１４】[0014]
【数２】 (Equation 2)
【００１５】ここで、ｄ31は圧電定数、ｌは圧電体長、
ｔは圧電体厚、ｔ1 は弾性シム材厚、ρは圧電体の密
度、ρ1 は弾性シム材の密度、ｓ11は圧電体の弾性率、
ｓ1 は弾性シム材の弾性率、ｋ31は結合係数である。Here, d31 is a piezoelectric constant, l is a piezoelectric body length,
t is the thickness of the piezoelectric body, t 1 is the thickness of the elastic shim, ρ is the density of the piezoelectric body, ρ 1 is the density of the elastic shim, s11 is the elastic modulus of the piezoelectric body,
s 1 is the elastic modulus of the elastic shim material, and k 31 is the coupling coefficient.
【００１６】上記（数１）、（数２）の関係から、共振
周波数と変位量は、一方を大きくすれば他方は小さくな
るという相反する関係にある。しかし、上記構成によっ
て、第２と第４のバイモルフ板７０２、７０５により、
第１と第２のバイモルフ板７０１、７０４で得られる変
位を拡大させるとともに、電気−機械変換素子の共振周
波数を下げずにより大きな変位が得られる構成とするも
のである。From the relations (Equation 1) and (Equation 2), the resonance frequency and the amount of displacement have a contradictory relation that if one is increased, the other is decreased. However, with the above configuration, the second and fourth bimorph plates 702 and 705 allow
The displacement obtained by the first and second bimorph plates 701 and 704 is enlarged, and a larger displacement can be obtained without lowering the resonance frequency of the electromechanical transducer.
【００１７】また、第１と第２の電気−機械変換素子を
互いに連結するヘッド支持部材７０７により、磁気ヘッ
ド７０８が磁気テープ７０９に対して平行に移動するこ
とができるため、磁気ヘッド７０８と磁気テープ７０９
とのスペーシング角をほとんどゼロとすることが可能
で、記録・再生信号の劣化を大幅に改善できると言うも
のである。The magnetic head 708 can move in parallel with the magnetic tape 709 by the head support member 707 connecting the first and second electro-mechanical transducers to each other. Tape 709
Can be made almost zero, and the deterioration of the recording / reproducing signal can be greatly improved.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成のヘッドアクチュエータでは、変位量と共振周波
数を同時に向上させることができないと言う必然的な問
題がある。However, in the head actuator having the above-mentioned conventional structure, there is an inevitable problem that the displacement amount and the resonance frequency cannot be simultaneously improved.
【００１９】また、バイモルフ素子を構成する圧電体を
直接基台や固定台に固定するため、バイモルフ素子を駆
動したときに圧電体の固定端部に応力が集中し、クラッ
クなどによる特性劣化の問題がある。In addition, since the piezoelectric material constituting the bimorph element is directly fixed to the base or the fixed base, stress is concentrated on the fixed end of the piezoelectric material when the bimorph element is driven, and the problem of characteristic deterioration due to cracks and the like occurs. There is.
【００２０】さらに、圧電セラミックは、バイモルフ素
子の自重や磁気ヘッド質量などによる固定端部での塑性
的な変形により、歪を伴わずにバイモルフ素子が変形す
るため、磁気ヘッドの磁気テープに対する位置が経時的
に変化し、歪ゲージなどによる磁気ヘッドの位置検出が
不可能となり、位置制御が非常に困難であった。Further, in the piezoelectric ceramic, the bimorph element is deformed without distortion due to plastic deformation at the fixed end portion due to the weight of the bimorph element and the mass of the magnetic head, so that the position of the magnetic head with respect to the magnetic tape is changed. It changes over time, and it becomes impossible to detect the position of the magnetic head using a strain gauge or the like, and position control is very difficult.
【００２１】そしてまた、固定台で圧電セラミックを均
一に固定することは難しく、固定状態や固定条件により
共振周波数や変位量が大きくばらつくため、安定な特性
を実現できないという大きな問題がある。Further, it is difficult to fix the piezoelectric ceramic uniformly with the fixing table, and there is a large problem that stable characteristics cannot be realized because the resonance frequency and the displacement amount largely vary depending on the fixing state and the fixing condition.
【００２２】本発明は上記問題点を解決した圧電アクチ
ュエータおよびヘッドアクチュエータを提供することを
目的とするものである。An object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator and a head actuator which solve the above-mentioned problems.
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の圧電アクチュエータは、第１の圧電体と第
２の圧電体を弾性シム材を介して貼合わせたバイモルフ
素子で、少なくともバイモルフ素子の固定端側において
は第１と第２の圧電体よりも弾性シム材が突出する形に
貼合わせて形成し、圧電体より突出した部分の弾性シム
材部を固定台で固定した構成とする。In order to solve the above-mentioned problems, a piezoelectric actuator according to the present invention is a bimorph element in which a first piezoelectric body and a second piezoelectric body are bonded via an elastic shim material. On the fixed end side of the bimorph element, the elastic shim material is bonded and formed so as to protrude from the first and second piezoelectric bodies, and the elastic shim material part of the part protruding from the piezoelectric body is fixed by a fixing base. And
【００２４】また、本発明のヘッドアクチュエータは、
上記のように構成した圧電アクチュエータの自由端部に
ヘッドを装着した構成とする。Also, the head actuator of the present invention
The head is mounted on the free end of the piezoelectric actuator configured as described above.
【００２５】[0025]
【作用】本発明の構成によって、圧電体を固定台で直接
固定せず弾性的に支持固定し、弾性シム材を完全固定す
るという新たな構造を取ることによって、バイモルフ素
子の変形により発生する圧電体と固定台の固定端部との
応力集中を解消できることとなる。According to the structure of the present invention, the piezoelectric member is elastically supported and fixed without being directly fixed by the fixing base and the elastic shim material is completely fixed. Stress concentration between the body and the fixed end of the fixed base can be eliminated.
【００２６】[0026]
（実施例１）以下本発明の実施例１について、図面を参
照しながら説明する。(Embodiment 1) Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２７】図１は、本発明の実施例１のヘッドアクチ
ュエータの断面図である。同図において、１０１は分極
軸方向の上下表面に電極（図示せず）を形成した第１の
圧電体、１０２は同じく分極軸方向の上下表面に電極
（図示せず）を形成した第２の圧電体で、１０３は弾性
シム材、１０４は第１の圧電体１０１と第２の圧電体１
０２を弾性シム材１０３の両面に貼合わせて構成したバ
イモルフ素子、１０５はバイモルフ素子１０４を固定す
る固定台、１０６は磁気ヘッド支持部材、１０７は磁気
ヘッド、１０８は弾性部材、１０９は信号処理回路、１
１０は駆動回路、１１１は磁気ヘッドの位置検出器であ
る。FIG. 1 is a sectional view of a head actuator according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 101 is a first piezoelectric body having electrodes (not shown) formed on the upper and lower surfaces in the direction of the polarization axis, and 102 is a second piezoelectric material having electrodes (not shown) formed on the upper and lower surfaces in the direction of the polarization axis. 103 is a piezoelectric body, 103 is an elastic shim material, 104 is the first piezoelectric body 101 and the second piezoelectric body 1
02 is a bimorph element formed by bonding both sides of an elastic shim material 103, 105 is a fixing base for fixing the bimorph element 104, 106 is a magnetic head supporting member, 107 is a magnetic head, 108 is an elastic member, and 109 is a signal processing circuit. , 1
Reference numeral 10 denotes a drive circuit, and 111 denotes a position detector of the magnetic head.
【００２８】同図において、第１と第２の圧電体１０
１、１０２を、少なくともバイモルフ素子１０４の長さ
方向には高い弾性率を有する、たとえばリン青銅、イン
バーやチタン等の金属材料や炭素繊維系材料からなる弾
性シム材１０３の両面で、かつ第１、第２の圧電体１０
１，１０２より突出した固定部１０３ａを除いた部分に
接着等により貼付けてバイモルフ素子（つまりバイモル
フ型の圧電アクチュエータ）１０４を形成する。In FIG. 1, first and second piezoelectric members 10
1 and 102 are formed on both surfaces of an elastic shim material 103 having a high elastic modulus at least in the length direction of the bimorph element 104 and made of a metal material such as phosphor bronze, invar or titanium, or a carbon fiber material. , The second piezoelectric body 10
A bimorph element (that is, a bimorph type piezoelectric actuator) 104 is formed by adhering to a portion other than the fixing portion 103a protruding from the first and second portions 102 by bonding or the like.
【００２９】このバイモルフ素子１０４の弾性シム材１
０３の固定部１０３ａを固定台１０５で狭持し、ネジ
（図示せず）などによって完全固定する。さらに、固定
台１０５の完全固定したバイモルフ素子１０４の固定端
から固定台１０５の内側部分に位置する圧電体１０１，
１０２の端部と弾性シム材１０３の端部を例えば、エポ
キシ系の接着剤等の弾性部材１０８で弾性支持固定す
る。そして、バイモルフ素子１０４の自由端に磁気ヘッ
ド支持部材１０６をどちらか一方の圧電体面に図のよう
に接着固定し、その先端に磁気ヘッド１０７を設けてヘ
ッドアクチュエータを構成し、たとえば図１に示したよ
うなバイモルフ素子１０４の変位に対応した歪を歪ゲー
ジ等の位置検出器１１１で磁気ヘッド１０７の位置を検
出し、その検出信号をバイモルフ素子１０４の駆動回路
１１０にフィードバックしてトラッキング制御を行い、
磁気ヘッド１０７により磁気テープ上に記録した信号や
記録する信号を信号処理回路１０９によって記録再生処
理するものである。The elastic shim material 1 of the bimorph element 104
The fixing portion 103a of No. 03 is held by the fixing base 105, and is completely fixed by screws (not shown) or the like. Further, the piezoelectric body 101, which is located inside the fixed base 105 from the fixed end of the bimorph element 104 completely fixed to the fixed base 105,
The end of the elastic shim member 103 and the end of the elastic shim 103 are elastically supported and fixed by an elastic member 108 such as an epoxy adhesive. Then, a magnetic head supporting member 106 is adhered and fixed to one of the surfaces of the piezoelectric body as shown in the figure at the free end of the bimorph element 104, and a magnetic head 107 is provided at the end thereof to constitute a head actuator. The distortion corresponding to the displacement of the bimorph element 104 is detected by the position detector 111 such as a strain gauge to detect the position of the magnetic head 107, and the detection signal is fed back to the drive circuit 110 of the bimorph element 104 to perform tracking control. ,
The signal recorded on the magnetic tape by the magnetic head 107 and the signal to be recorded are recorded and reproduced by the signal processing circuit 109.
【００３０】なお、弾性部材１０８を実施例１ではエポ
キシ系の接着剤等としたが、圧電体よりも弾性率の小さ
い材料、たとえば硬質ゴム材やプラスチック材等であれ
ば何でもよい。Although the elastic member 108 is made of an epoxy-based adhesive or the like in the first embodiment, any material having a lower elastic modulus than the piezoelectric material, for example, a hard rubber material or a plastic material may be used.
【００３１】また、磁気ヘッド１０７の取り付け位置も
本実施例の位置に限定されたものではなく、たとえば磁
気ヘッド支持部材１０６の下面に取り付けてもよいが、
好ましくは弾性シム材１０３の延長線上に設ける方が最
適である。The mounting position of the magnetic head 107 is not limited to the position of the present embodiment. For example, the magnetic head 107 may be mounted on the lower surface of the magnetic head supporting member 106.
Preferably, it is optimal to provide the elastic shim 103 on an extension line.
【００３２】さらに、位置検出器１１１も歪ゲージとし
たが、光学的に直接磁気ヘッドの変位を検出するもので
もよく、変位を検出できるものであれば特に限定される
ものではない。Further, although the position detector 111 is also a strain gauge, it may be one that directly detects the displacement of the magnetic head optically, and is not particularly limited as long as the displacement can be detected.
【００３３】次に、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の動作
説明図を用いてその動作原理を説明する。同図（ｂ）に
おいて、第１の圧電体１０１と第２の圧電体１０２の分
極軸は図に示すように弾性シム材１０３の方に向いてい
る。ここで分極軸方向に電界を印加すると分極軸方向に
伸びるため第１の圧電体１０１は長さ方向に縮み、同図
（ａ）に示すように上に変位する。逆の場合は、同図
（ｃ）に示すように、その反対方向に変位を生じる。Next, the operation principle will be described with reference to the operation explanatory diagrams of FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c). In FIG. 2B, the polarization axes of the first piezoelectric body 101 and the second piezoelectric body 102 are directed toward the elastic shim material 103 as shown in the figure. Here, when an electric field is applied in the direction of the polarization axis, the first piezoelectric body 101 expands in the direction of the polarization axis, contracts in the length direction, and is displaced upward as shown in FIG. In the opposite case, a displacement occurs in the opposite direction as shown in FIG.
【００３４】これにより、第１の圧電体１０１と第２の
圧電体１０２に形成した外側の電極（図示せず）間に電
界を印加すれば、印加電界の極性に応じてバイモルフ素
子１０４は、図中のＣ方向に上下に変位することにな
る。しかし、通常、圧電体には抗電場（圧電性が無くな
る電界強度）が存在するため上述のような駆動方法は用
いず、図３に点線内に示すようなバイモルフ素子１０４
の駆動回路１１０を用いて、分極方向の電界のみを印加
する片側駆動だけか、または、抗電場以内までの電界が
かかるようにダイオード１１２を設けて抗電場までは第
１と第２の圧電体１０１，１０２の両方を駆動し、それ
以上の電界では片側圧電体だけを駆動するものである。Thus, if an electric field is applied between the outer electrodes (not shown) formed on the first piezoelectric body 101 and the second piezoelectric body 102, the bimorph element 104 will be turned on in accordance with the polarity of the applied electric field. It will be displaced up and down in the direction C in the figure. However, usually, the piezoelectric body has a coercive electric field (electric field strength at which the piezoelectricity is lost), so that the above-described driving method is not used, and the bimorph element 104 shown in a dotted line in FIG.
Drive circuit 110 is used to drive only one side to apply only an electric field in the polarization direction, or a diode 112 is provided so as to apply an electric field up to within the coercive electric field, and the first and second piezoelectric bodies are provided up to the coercive electric field. Both 101 and 102 are driven, and with an electric field larger than that, only one piezoelectric body is driven.
【００３５】以上のように本発明の実施例１によれば、
バイモルフ素子１０４の第１と第２の圧電体１０１，１
０２の一端部分を固定台１０５で完全固定せずに接着剤
等の弾性部材１０８を介して弾性支持固定し、かつ弾性
シム材１０３の固定部１０３ａを固定台１０５で完全固
定することにより、バイモルフ素子１０４の変形によ
る、圧電体１０１，１０２と固定台１０５の固定端部で
の応力集中を緩和できるため、バイモルフ素子１０４に
貼合わせた圧電体１０１，１０２の歪限界まで撓み変形
を許容できるので大きな変位量が得られる。しかも、応
力集中による圧電体１０１，１０２のクラックなどが生
じないので、信頼性や特性のばらつきの少ない高性能な
ヘッドアクチュエータを実現できる。As described above, according to the first embodiment of the present invention,
First and second piezoelectric bodies 101, 1 of bimorph element 104
02 is not completely fixed by the fixing base 105, but is elastically supported and fixed via an elastic member 108 such as an adhesive, and the fixing part 103a of the elastic shim material 103 is completely fixed by the fixing base 105, so that the bimorph Since the stress concentration at the fixed ends of the piezoelectric bodies 101 and 102 and the fixed base 105 due to the deformation of the element 104 can be reduced, the bending deformation of the piezoelectric bodies 101 and 102 bonded to the bimorph element 104 can be allowed up to the strain limit. A large displacement can be obtained. Moreover, since cracks do not occur in the piezoelectric bodies 101 and 102 due to stress concentration, a high-performance head actuator with little variation in reliability and characteristics can be realized.
【００３６】また、弾性シム材１０３の固定部１０３ａ
でバイモルフ素子１０４を完全固定するため、従来の構
成において発生していた圧電体１０１，１０２の固定端
にかかる自重やヘッド質量による応力によって固定端の
圧電体１０１，１０２の塑性的変形によるバイモルフ素
子１０４の歪を伴わないダレをなくすことにより、磁気
ヘッドの磁気テープに対する位置を高精度に保つことが
できる。Also, the fixing portion 103a of the elastic shim material 103
In order to completely fix the bimorph element 104, the bimorph element due to the plastic deformation of the piezoelectric bodies 101, 102 at the fixed ends due to the self-weight applied to the fixed ends of the piezoelectric bodies 101, 102 and the stress due to the head mass generated in the conventional configuration. By eliminating the sagging of the magnetic tape 104 without distortion, the position of the magnetic head with respect to the magnetic tape can be maintained with high accuracy.
【００３７】さらに、トラッキング動作時のようにバイ
モルフ素子１０４の共振周波数よりも動作周波数が低い
場合には、直流的動作と見なすことができるため、変位
量に対しては、バイモルフ素子１０４の完全固定端から
自由端までが有効素子長ｌ1となり、（数１）により変
位量を拡大することができる。また、共振周波数に対し
ては、弾性支持固定端から自由端が有効素子長ｌ2 とで
きるため共振周波数を高くできるものである。これによ
り、変位量と共振周波数の相反する特性をともに向上し
たヘッドアクチュエータを得ることができるものであ
る。Further, when the operating frequency is lower than the resonance frequency of the bimorph element 104 as in the tracking operation, the operation can be regarded as a DC operation. Therefore, the displacement of the bimorph element 104 is completely fixed. The effective element length l 1 extends from the end to the free end, and the displacement can be increased by (Equation 1). Further, with respect to the resonance frequency, in which the free end of an elastic supporting the fixed end is possible to increase the resonance frequency since it effective element length l 2. Thus, it is possible to obtain a head actuator in which the characteristics of the displacement and the resonance frequency that are opposite to each other are improved.
【００３８】（実施例２）以下、本発明の実施例２につ
いて、図面を参照しながら説明する。図４（ａ）は、本
発明の実施例２のヘッドアクチュエータの断面図であ
る。同図（ａ）において、２０１は第１の圧電体、２０
２は第２の圧電体で、２０３は同図（ｂ）に示すように
スリット２０８を設けた弾性シム材、２０４は第１の圧
電体２０１と第２の圧電体２０２を弾性シム材２０３の
両面に貼合わせて構成したバイモルフ素子、２０５はバ
イモルフ素子２０４を固定する固定台、２０６は磁気ヘ
ッド支持部材、２０７は磁気ヘッド、２０９は信号処理
回路、２１０は駆動回路、２１１は磁気ヘッドの位置検
出器である。(Embodiment 2) Hereinafter, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4A is a sectional view of the head actuator according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2A, reference numeral 201 denotes a first piezoelectric body;
Reference numeral 2 denotes a second piezoelectric body, reference numeral 203 denotes an elastic shim material provided with a slit 208 as shown in FIG. 2B, and reference numeral 204 denotes a first piezoelectric body 201 and a second piezoelectric body 202 formed of an elastic shim material 203. A bimorph element bonded to both sides, 205 is a fixing base for fixing the bimorph element 204, 206 is a magnetic head support member, 207 is a magnetic head, 209 is a signal processing circuit, 209 is a drive circuit, and 211 is the position of a magnetic head. It is a detector.
【００３９】同図（ａ）において、第１と第２の圧電体
２０１、２０２を、少なくともバイモルフ素子の長手方
向には高い弾性率を有し、同図（ｂ）に示すようにＡ方
向にスリット２０８を形成した、たとえばリン青銅、イ
ンバーやチタン等の金属材料からなる弾性シム材２０３
の両面に、接着等により貼付けてバイモルフ素子２０４
を形成する。このバイモルフ素子２０４の一端部を固定
台２０５に固定する。そして、バイモルフ素子２０４の
自由端に磁気ヘッド支持部材２０６をどちらか一方の圧
電体に接着固定し、その先端に磁気ヘッド２０７を設け
た構成とするものである。また動作原理は、本発明の実
施例１と同様である。In FIG. 3A, the first and second piezoelectric members 201 and 202 are provided with a high elastic modulus at least in the longitudinal direction of the bimorph element, and are arranged in the direction A as shown in FIG. An elastic shim member 203 formed of a metal material such as phosphor bronze, invar, or titanium having a slit 208 formed therein.
On both surfaces of the bimorph element 204 by bonding or the like.
To form One end of the bimorph element 204 is fixed to a fixing base 205. Then, a magnetic head support member 206 is bonded and fixed to one of the piezoelectric bodies at a free end of the bimorph element 204, and a magnetic head 207 is provided at the end thereof. The operation principle is the same as that of the first embodiment of the present invention.
【００４０】以上のように本発明の実施例２によれば、
弾性シム材２０３にスリット２０８をＡ方向に均一に形
成することにより、弾性シム材２０３の質量ρ1 を弾性
率ｓ 1 をほとんど低下させることもなく低減することに
より、（数１）で示したように共振周波数を高くするこ
とができる。As described above, according to the second embodiment of the present invention,
A slit 208 is uniformly formed in the elastic shim 203 in the direction A.
The mass ρ of the elastic shim material 2031 The elastic
Rate s 1 To be reduced with almost no reduction
Therefore, the resonance frequency should be increased as shown in (Equation 1).
Can be.
【００４１】また、スリット２０８を形成することによ
り、Ａ方向のスリットに対して直角方向の弾性シム材２
０３の機械的強度がスリット方向の機械的強度よりも小
さくなるため、バイモルフ素子１０４の長さ方向の変形
を阻害する幅方向に生じる変形を小さくできるためバイ
モルフ素子１０４の変位量を拡大できる。Further, by forming the slit 208, the elastic shim member 2 in the direction perpendicular to the slit in the direction A can be formed.
Since the mechanical strength of the bimorph element 104 is smaller than the mechanical strength of the bimorph element 104 in the slit direction, the deformation in the width direction that hinders the deformation in the length direction of the bimorph element 104 can be reduced, and the displacement of the bimorph element 104 can be increased.
【００４２】以上に示したように、上記構造により互い
に相反する特性であるバイモルフ素子１０４の共振周波
数と変位量をともに大きくした高性能のヘッドアクチュ
エータを実現できるものである。As described above, it is possible to realize a high-performance head actuator in which both the resonance frequency and the displacement of the bimorph element 104, which are mutually contradictory characteristics, are increased by the above structure.
【００４３】また、弾性シム材２０３にスリット２０８
を形成することにより、接着面に残留する気泡などをな
くすことができるため接着力を向上させるとともに、バ
イモルフ素子１０４の駆動力が気泡で損失されないた
め、信頼性や特性を向上させることができる。Further, a slit 208 is formed in the elastic shim material 203.
By forming, it is possible to eliminate air bubbles and the like remaining on the bonding surface, thereby improving the adhesive force. In addition, since the driving force of the bimorph element 104 is not lost by the air bubbles, reliability and characteristics can be improved.
【００４４】なお、ここでは互いにバイモルフ素子１０
４の長さ方向に平行な図４（ｂ）のＡ方向にスリット１
０８を形成したが、放射状にスリットを形成した場合に
おいても同様の効果が得られる。Here, the bimorph elements 10 are mutually connected.
4 are slits 1 in the direction A parallel to the length direction of FIG.
Although 08 is formed, the same effect can be obtained also when radial slits are formed.
【００４５】また、実施例２では、変位量と共振周波数
を同時に大きくする構造について述べたが、変形量だけ
を大きくすることを目的とすれば、バイモルフ素子１０
４の長さ方向に対して直角方向にスリットを設ける構造
でもよいことは言うまでもない。In the second embodiment, the structure in which the amount of displacement and the resonance frequency are simultaneously increased has been described. However, if the purpose is to increase only the amount of deformation, the bimorph element 10 can be used.
Needless to say, a structure in which a slit is provided in a direction perpendicular to the length direction of the fourth member may be used.
【００４６】（実施例３）以下、本発明の実施例３につ
いて、図面を参照しながら説明する。図５（ａ）と
（ｂ）は、それぞれ本発明の実施例３のヘッドアクチュ
エータの断面図と正面図である。同図（ａ）において、
３０１は第１の圧電体、３０２は第２の圧電体で、３０
３は弾性シム材、３０４は第１の圧電体３０１と第２の
圧電体３０２を弾性シム材３０３の両面に貼合わせて構
成したバイモルフ素子、３０５はバイモルフ素子３０４
を固定する固定側端面に凸状の曲率をもつ固定台、３０
６は磁気ヘッド支持部材で３０７は磁気ヘッド、３０８
は信号処理回路、３０９は駆動回路、３１０は磁気ヘッ
ドの位置検出器である。(Embodiment 3) Hereinafter, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 5A and 5B are a cross-sectional view and a front view, respectively, of a head actuator according to a third embodiment of the present invention. In FIG.
301 is a first piezoelectric body, 302 is a second piezoelectric body, 30
Reference numeral 3 denotes an elastic shim material, 304 denotes a bimorph element in which a first piezoelectric body 301 and a second piezoelectric body 302 are bonded to both surfaces of an elastic shim 303, and 305 denotes a bimorph element 304.
A fixed base having a convex curvature on the fixed end face,
6 is a magnetic head support member, 307 is a magnetic head, 308
Is a signal processing circuit, 309 is a drive circuit, and 310 is a magnetic head position detector.
【００４７】同図（ａ）において、第１と第２の圧電体
３０１、３０２を、たとえばリン青銅、インバーやチタ
ン等の金属材料、炭素繊維系材料からなる弾性シム材３
０３の両面に、接着等により貼付けてバイモルフ素子３
０４を形成する。このバイモルフ素子３０４の一端を同
図Ｂに示すように円弧状に支持固定する構造の固定台３
０５に固定する。そして、バイモルフ素子３０４の自由
端に磁気ヘッド支持部材３０６をどちらか一方の圧電体
に接着固定し、その先端に磁気ヘッド３０７を設けた構
成であり、動作原理は、本発明の実施例１や２と同様で
ある。In FIG. 5A, first and second piezoelectric members 301 and 302 are made of an elastic shim material 3 made of a metal material such as phosphor bronze, invar or titanium, or a carbon fiber material.
No. 03 on both sides by bonding or the like
04 is formed. A fixing base 3 having a structure for supporting and fixing one end of the bimorph element 304 in an arc shape as shown in FIG.
Fix to 05. The magnetic head support member 306 is bonded and fixed to one of the piezoelectric bodies at the free end of the bimorph element 304, and the magnetic head 307 is provided at the tip thereof. The operation principle is the same as that of the first embodiment of the present invention. Same as 2.
【００４８】以上のように本発明の実施例３によれば、
図６（ａ）〜（ｃ）に示すようにバイモルフ素子３０４
は印加電圧により、たとえば同図（ａ）、（ｂ）に示す
ように、バイモルフ素子３０４の長さ方向にはＡ方向
に、幅方向にはＢ方向に撓み変形すれば、バイモルフ素
子３０４全体としては同図（ｃ）のように円弧（馬鞍）
状に変形する。As described above, according to the third embodiment of the present invention,
As shown in FIGS. 6A to 6C, the bimorph element 304
When the bimorph element 304 is bent and deformed in the A direction in the length direction and in the B direction in the width direction according to the applied voltage, as shown in FIGS. Is an arc (ma saddle) as shown in FIG.
Deformed into a shape.
【００４９】したがって、この等高変位分布線３１１に
沿った形状、たとえば円弧形状の固定台３０５で支持固
定することにより、変位量に対しては、直線支持固定の
場合と同じようにバイモルフ素子３０４の最大長が有効
長ｌ1となるため変位量は同じであり、共振周波数に対
しては、円弧状固定端とバイモルフ素子３０４の自由端
との距離が有効長ｌ2 となり、高い共振周波数のバイモ
ルフ素子３０４を得ることができる。Accordingly, by supporting and fixing the shape along the contour-level displacement distribution line 311, for example, a fixed base 305 having an arc shape, the bimorph element 304 can be controlled with respect to the amount of displacement in the same manner as in the case of the linear support and fixation. Becomes the effective length l 1 , the displacement amount is the same, and for the resonance frequency, the distance between the arc-shaped fixed end and the free end of the bimorph element 304 becomes the effective length l 2 . The bimorph element 304 can be obtained.
【００５０】また、円弧状の支持固定により、幅方向の
不均一な固定によって生じるバイモルフ素子３０４の幅
方向のねじれを変形形状を規定することにより矯正する
ことができ、磁気ヘッド３０７の位置変動をなくすこと
ができる。Further, by the arc-shaped support fixing, the widthwise twist of the bimorph element 304 caused by the uneven fixing in the width direction can be corrected by defining the deformed shape, and the position fluctuation of the magnetic head 307 can be corrected. Can be eliminated.
【００５１】以上述べたように、バイモルフ素子３０４
を円弧状の固定台３０５で支持固定することにより、互
いに相反する関係にある変位量を低下させることなく高
い共振周波数を実現した高性能のヘッドアクチュエータ
が得られる。As described above, the bimorph element 304
Are supported and fixed by the arc-shaped fixing base 305, thereby obtaining a high-performance head actuator that realizes a high resonance frequency without reducing the amount of displacement that is in conflict with each other.
【００５２】なお、ここでは円弧状に支持固定したが、
半楕円状に支持固定してもよいが、好ましくは、バイモ
ルフ素子３０４の変位分布形状に対応した形状が望まし
い。 （実施例４〜７）以下に上記本発明を組み合わせた実施
例４から７について説明する。In this case, the support is fixed in an arc shape.
Although it may be supported and fixed in a semi-elliptical shape, a shape corresponding to the displacement distribution shape of the bimorph element 304 is preferable. (Examples 4 to 7) Examples 4 to 7 in which the present invention is combined will be described below.
【００５３】実施例４のヘッドアクチュエータは、図１
の実施例１のヘッドアクチュエータの弾性シム材にスリ
ットを設けた構成とするものであり他の構成は実施例１
と同じである。The head actuator of the fourth embodiment is shown in FIG.
The head actuator according to the first embodiment has a configuration in which a slit is provided in the elastic shim material.
Is the same as
【００５４】本発明の実施例４の構成により、実施例１
および実施例２で述べた効果が相乗され、高信頼性とと
もに、より変位量と共振周波数の特性を向上した高性能
のヘッドアクチュエータを得ることができるものであ
る。According to the configuration of the fourth embodiment of the present invention, the first embodiment
In addition, the effects described in the second embodiment are synergistically provided, and a high-performance head actuator having high reliability and further improved characteristics of a displacement amount and a resonance frequency can be obtained.
【００５５】また、実施例５のヘッドアクチュエータ
は、図１に示した実施例１のヘッドアクチュエータの固
定台１０５の固定側端面に凸状の曲率を持たせた構成と
するものであり他の構成は実施例１と同じである。The head actuator of the fifth embodiment has a configuration in which the fixed side end surface of the fixed base 105 of the head actuator of the first embodiment shown in FIG. 1 has a convex curvature. Is the same as in the first embodiment.
【００５６】そして、実施例６のヘッドアクチュエータ
は、図５と同じであるが実施例２のヘッドアクチュエー
タの固定台２０５の固定側端面に凸状の曲率を持たせた
構成とするものであり他の構成は実施例２と同じであ
る。The head actuator of the sixth embodiment is the same as that of FIG. 5 except that the fixed end surface of the fixed base 205 of the head actuator of the second embodiment has a convex curvature. Is the same as that of the second embodiment.
【００５７】上記本発明の実施例５と６の構成により、
実施例１あるいは実施例２と実施例３で述べた効果が相
乗されることにより、バイモルフ素子の高い安定性と信
頼性を図るとともに、変位量と共振周波数との相反する
特性をさらに改善したヘッドアクチュエータを実現する
ことができるものである。According to the configurations of the fifth and sixth embodiments of the present invention,
By combining the effects described in the first or second embodiment and the third embodiment, a high stability and reliability of the bimorph element can be achieved, and further, a characteristic in which the displacement amount and the resonance frequency conflict with each other is further improved. An actuator can be realized.
【００５８】そしてまた、実施例７のヘッドアクチュエ
ータは、実施例１のヘッドアクチュエータの弾性シム材
にスリットを設け、固定台に曲率を設けた構成とするも
のであり他の構成は実施例１と同じである。The head actuator according to the seventh embodiment has a configuration in which slits are provided in the elastic shim material of the head actuator according to the first embodiment, and a curvature is provided in the fixed base. Is the same.
【００５９】上記本発明の実施例７の構成により、実施
例１、実施例２と実施例３で述べた効果が相乗され、バ
イモルフ素子の高い安定性と信頼性をさらに図るととも
に、変位量と共振周波数の相反する特性をともに向上し
たヘッドアクチュエータを実現することができるもので
ある。According to the configuration of the seventh embodiment of the present invention, the effects described in the first, second, and third embodiments are synergized, and the stability and reliability of the bimorph element are further improved, and the displacement amount is reduced. It is possible to realize a head actuator in which both of the opposite characteristics of the resonance frequency are improved.
【００６０】（実施例８）以下本発明の実施例８につい
て、図面を参照しながら説明する。本実施例８は、図７
に示すように実施例１のヘッドアクチュエータの構造に
おいて、バイモルフ素子４の自由端部の弾性シム材１０
３を第１と第２の圧電体１０１、１０２よりも長く形成
し、その長くした部分を貼付け部１０３ｂとし、この貼
付け部１０３ｂとバイモルフ素子１０４の何れかの圧電
体の表面の両方に磁気ヘッド支持部材１０６を接着等で
貼付け、さらに磁気ヘッド１０７を磁気ヘッド支持部材
１０６に取り付けたヘッドアクチュエータであり、他の
構成は実施例１と同様である。しかし、この構成の場
合、磁気ヘッド支持部材１０６は圧電体１０１と弾性シ
ム材１０３との電気的絶縁を保ち、バイモルフ素子１０
４に対する負荷を小さくする必要があり、比重の小さ
い、たとえばプラスチックなどの絶縁材料で構成される
が、一方、たとえば炭素繊維系などの導電性材料の場合
には、接着する面の一方の圧電体１０１の接着部分の電
極をなくすことにより絶縁を保つ構成としなければなら
ない。Embodiment 8 Hereinafter, Embodiment 8 of the present invention will be described with reference to the drawings. Example 8 is different from FIG.
As shown in the figure, in the structure of the head actuator of the first embodiment, the elastic shim material 10 at the free end of the bimorph element 4 is used.
3 is formed longer than the first and second piezoelectric members 101 and 102, and the elongated portion is used as a sticking portion 103b. The magnetic head is attached to both the sticking portion 103b and the surface of one of the piezoelectric members of the bimorph element 104. This is a head actuator in which a support member 106 is adhered by an adhesive or the like, and a magnetic head 107 is attached to the magnetic head support member 106. Other configurations are the same as those in the first embodiment. However, in the case of this configuration, the magnetic head supporting member 106 maintains electrical insulation between the piezoelectric body 101 and the elastic shim material 103, and the bimorph element 10
It is necessary to reduce the load on the piezoelectric element 4 and is made of an insulating material having a small specific gravity, for example, such as plastic. On the other hand, in the case of a conductive material such as carbon fiber, for example, It is necessary to adopt a configuration in which insulation is maintained by eliminating the electrode at the bonding portion of 101.
【００６１】上記のように本発明の実施例８によれば、
実施例１と同様の効果が得られるとともに、実施例１に
おける磁気ヘッド支持部材１０６とバイモルフ素子１０
４を構成する圧電体との接着強度の不安定さを、弾性シ
ム材１０３の貼付け部１０３ｂと圧電体１０１の両方に
磁気ヘッド支持部材１０６を取り付けることにより、接
着面積の増加による付着強度の増大と良好な接着性を有
する弾性シム材１０３の採用により、バイモルフ素子１
０４の駆動時の変形による接着部での引っ張りと圧縮の
繰り返しに対する疲労破壊などの信頼性を大幅に向上す
るものである。As described above, according to Embodiment 8 of the present invention,
The same effects as in the first embodiment can be obtained, and the magnetic head supporting member 106 and the bimorph element 10 in the first embodiment can be obtained.
The magnetic head supporting member 106 is attached to both the piezoelectric member 101 and the sticking portion 103b of the elastic shim material 103, thereby increasing the adhesive strength due to the increase in the bonding area. The use of the elastic shim material 103 having good adhesiveness with the
This greatly improves the reliability such as fatigue failure due to repeated pulling and compression at the bonding portion due to deformation at the time of driving of No. 04.
【００６２】また、圧電体１０１への磁気ヘッド支持部
材１０６の取り付け時、接着位置ばらつきによるヘッド
アクチュエータ長の変化を、弾性シム材１０３の貼付け
部１０３ｂと圧電体１０１とにより磁気ヘッド支持部材
１０６の位置決めが確実にできるため、磁気ヘッド１０
７の取り付け調整が簡略化できる。Further, when the magnetic head support member 106 is attached to the piezoelectric body 101, a change in the head actuator length due to a variation in the bonding position is controlled by the sticking portion 103 b of the elastic shim 103 and the piezoelectric body 101. Since the positioning can be reliably performed, the magnetic head 10
7 can be easily adjusted.
【００６３】なお、バイモルフ素子１０４の圧電体と接
着する部分の磁気ヘッド支持部材１１３を図８のような
両方の圧電体１０１，１０２に接合する構造としても良
いことは言うまでもない。また、磁気ヘッド１０７の取
り付け位置や磁気ヘッド支持部材１１３の取り付け形状
も本実施例の構造に特に限定されるものではない。It is needless to say that the magnetic head supporting member 113 of the portion of the bimorph element 104 to be bonded to the piezoelectric body may be joined to both the piezoelectric bodies 101 and 102 as shown in FIG. Further, the mounting position of the magnetic head 107 and the mounting shape of the magnetic head support member 113 are not particularly limited to the structure of this embodiment.
【００６４】また、本実施例８は上記実施例１以外の実
施例２〜７にも適用できることは言うまでもない。 （実施例９）図９は、本発明の実施例９のヘッドアクチ
ュエータの断面図である。この実施例では同図に示すよ
うに実施例１のバイモルフ素子を２組用いて、互いに平
行となるように構成し、各自由端部を磁気ヘッド支持部
材等を介して連結し、磁気ヘッド支持部材に磁気ヘッド
を設けた構成とするものであり、本構成により実施例１
にはない大きな効果を生じるものである。It goes without saying that the eighth embodiment can be applied to the second to seventh embodiments other than the first embodiment. (Embodiment 9) FIG. 9 is a sectional view of a head actuator according to Embodiment 9 of the present invention. In this embodiment, two sets of bimorph elements according to the first embodiment are used so as to be parallel to each other as shown in FIG. In this embodiment, the member is provided with a magnetic head.
This has a great effect that cannot be achieved by the above.
【００６５】以下本発明の実施例９について、図面を参
照しながら説明する。４０１は第１の圧電体、４０２は
第２の圧電体で、４０３は第１の弾性シム材、４０４は
第１の圧電体４０１と第２の圧電体４０２を第１の弾性
シム材４０３の両面に貼合わせて構成した第１のバイモ
ルフ素子、４０５は第３の圧電体、４０６は第４の圧電
体で、４０７は第２の弾性シム材、４０８は第３の圧電
体４０５と第４の圧電体４０６を第２の弾性シム材４０
７の両面に貼合わせて構成した第２のバイモルフ素子、
４０９は第１と第２のバイモルフ素子を固定する固定
台、４１０は第１と第２のバイモルフ素子を連結する磁
気ヘッド支持部材、４１１は磁気ヘッド、４１２は弾性
部材、４１３は信号処理回路、４１４は駆動回路、４１
５は磁気ヘッドの位置検出器である。A ninth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Reference numeral 401 denotes a first piezoelectric body, 402 denotes a second piezoelectric body, 403 denotes a first elastic shim material, and 404 denotes a first piezoelectric shim material 403 formed of the first piezoelectric body 401 and the second piezoelectric body 402. A first bimorph element bonded to both sides, 405 is a third piezoelectric body, 406 is a fourth piezoelectric body, 407 is a second elastic shim material, 408 is a third piezoelectric body 405 and a fourth piezoelectric body. Of the second elastic shim material 40
7, a second bimorph element bonded to both sides,
409 is a fixing table for fixing the first and second bimorph elements, 410 is a magnetic head supporting member for connecting the first and second bimorph elements, 411 is a magnetic head, 412 is an elastic member, 413 is a signal processing circuit, 414 is a drive circuit, 41
Reference numeral 5 denotes a magnetic head position detector.
【００６６】同図において、第１と第２の圧電体４０
１、４０２および第３と第４の圧電体４０５、４０６
を、少なくともバイモルフ素子の長手方向には高い弾性
率を有する、たとえばリン青銅、インバーやチタン等の
金属材料や炭素繊維系材料からなる、第１および第２の
弾性シム材４０３、４０７の両面に、弾性シム材の固定
部４０３ａ、４０７ａを除いた部分に接着等により貼付
けて第１と第２のバイモルフ素子４０４、４０８を形成
する。この第１と第２のバイモルフ素子４０４、４０８
の第１と第２の弾性シム材４０３、４０７の固定部４０
３ａ、４０７ａを所定の間隔を設け、互いに平行になる
ように配置して固定台４０９で狭持し、ネジ（図示せ
ず）などを用いて完全固定する。一方、固定台４０９の
第１と第２のバイモルフ素子４０４、４０８の固定端部
から固定台４０９の内側部分の圧電体部と弾性シム部を
たとえばエポキシ系の接着剤等の弾性部材４１２で支持
固定する。In the figure, the first and second piezoelectric members 40
1, 402 and third and fourth piezoelectric bodies 405, 406
On both surfaces of the first and second elastic shim members 403 and 407 having a high elastic modulus at least in the longitudinal direction of the bimorph element, for example, made of a metal material such as phosphor bronze, invar or titanium, or a carbon fiber material. Then, the first and second bimorph elements 404 and 408 are formed by adhering the portions other than the fixing portions 403a and 407a of the elastic shim material by bonding or the like. The first and second bimorph elements 404 and 408
Of the first and second elastic shims 403 and 407
3a and 407a are provided at predetermined intervals, arranged so as to be parallel to each other, clamped by a fixing base 409, and completely fixed using screws (not shown) or the like. On the other hand, from the fixed ends of the first and second bimorph elements 404 and 408 of the fixed base 409, the piezoelectric body and the elastic shim inside the fixed base 409 are supported by an elastic member 412 such as an epoxy adhesive. Fix it.
【００６７】つぎに、第１と第２のバイモルフ素子４０
４、４０８の各自由端同士を磁気ヘッド支持部材４１０
でどちらか一方の圧電体に接着固定することにより互い
に平行に連結させ、その先端に磁気ヘッド４１１を設け
た構成とするものである。Next, the first and second bimorph elements 40
4 and 408 are connected to each other by a magnetic head support member 410.
In this case, the piezoelectric element is bonded and fixed to one of the piezoelectric bodies so as to be connected in parallel with each other, and a magnetic head 411 is provided at the end thereof.
【００６８】なお、弾性部材４１２を実施例９ではエポ
キシ系の接着剤としたが、圧電体よりも弾性率の小さい
材料、たとえば硬質ゴム材やプラスチック材等であれば
何でもよい。また、磁気ヘッド４１１の取り付け位置も
本実施例の位置に限定されたものではなく、たとえば磁
気ヘッド支持部材４１０の上面に取り付けてもよいが、
好ましくは第１と第２のバイモルフ素子４０４、４０８
間の中央の延長線上に設ける方が最適である。Although the elastic member 412 is made of an epoxy-based adhesive in the ninth embodiment, any material having a lower elastic modulus than the piezoelectric material, such as a hard rubber material or a plastic material, may be used. Also, the mounting position of the magnetic head 411 is not limited to the position of this embodiment, and may be mounted on the upper surface of the magnetic head support member 410, for example.
Preferably, first and second bimorph elements 404, 408
Optimally, it is provided on a central extension line between them.
【００６９】次に、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用
いて、その動作原理を説明する。同図において、基本的
な動作原理は図２で説明したものと同じであり、ここで
は、実施例９で新たに加わる動作について以下に説明す
る。Next, the operation principle will be described with reference to FIGS. 10 (a), 10 (b) and 10 (c). In this figure, the basic operation principle is the same as that described in FIG. 2, and here, the operation newly added in the ninth embodiment will be described below.
【００７０】図１０（ａ）、（ｃ）から、第１と第２の
バイモルフ素子４０４，４０８の自由端を連結するよう
に設けられた磁気ヘッド支持部材４１０の曲がり部４１
０ａの長さは、第１と第２のバイモルフ素子４０４，４
０８の変形時においても変化しないため、図に示すよう
に磁気ヘッド４１１は磁気テープ４１６に対して平行に
移動する。これによって、磁気ヘッド４１１と磁気テー
プ４１６間のスペーシング角がほぼゼロとなるので、記
録・再生信号の磁束漏れなどによる劣化を防止できるも
のである。FIGS. 10A and 10C show that the bent portion 41 of the magnetic head support member 410 provided to connect the free ends of the first and second bimorph elements 404 and 408.
0a is the length of the first and second bimorph elements 404, 4
The magnetic head 411 moves parallel to the magnetic tape 416 as shown in FIG. As a result, the spacing angle between the magnetic head 411 and the magnetic tape 416 becomes substantially zero, so that it is possible to prevent deterioration due to magnetic flux leakage of the recording / reproducing signal.
【００７１】以上のように本発明の実施例９によれば、
バイモルフ素子４０４，４０８の固定部構造を採用する
ことにより、実施例１と同様の効果を得ることができる
とともに、２組のバイモルフ素子４０４，４０８を磁気
ヘッド支持部材４１０で平行に連結することにより、磁
気ヘッド４１１と磁気テープ４１６とのスペーシング角
をほぼゼロとできるため、記録・再生信号の劣化を防止
し、より高性能で高画質を実現できるヘッドアクチュエ
ータを得ることができる。As described above, according to the ninth embodiment of the present invention,
By adopting the fixed structure of the bimorph elements 404 and 408, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and by connecting the two sets of bimorph elements 404 and 408 in parallel with the magnetic head support member 410. Since the spacing angle between the magnetic head 411 and the magnetic tape 416 can be made substantially zero, it is possible to prevent deterioration of recording / reproducing signals and obtain a head actuator capable of realizing higher performance and higher image quality.
【００７２】また、２組のバイモルフ素子４０４，４０
８の平行構造により、ヘッド質量等の負荷が分担される
ため、負荷質量による共振周波数の低下を抑え、負荷に
強いヘッドアクチュエータを得ることができる。Further, two sets of bimorph elements 404 and 40
Since the load such as the head mass is shared by the parallel structure of 8, the decrease in the resonance frequency due to the load mass can be suppressed, and a head actuator that is strong against the load can be obtained.
【００７３】（実施例１０）以下本発明の実施例１０に
ついて、図面を参照しながら説明する。本実施例１０
は、図１１に示すように実施例９のヘッドアクチュエー
タの構造において、第１と第２のバイモルフ素子４０
４、４０８の各自由端部の第１と第２の弾性シム材４０
３、４０７を第１と第２および第３と第４の圧電体４０
１、４０２と４０５、４０６よりも長く形成し、長くし
た部分を貼付け部４０３ｂ、４０７ｂとして、この貼付
け部４０３ｂ、４０７ｂと第１と第２のバイモルフ素子
４０４、４０８のいずれかの圧電体の表面の両方に図に
示した磁気ヘッド支持部材４１０を接着等で貼付け、さ
らに磁気ヘッド４１１を磁気ヘッド支持部材４１０に取
り付けた構成のヘッドアクチュエータであり、他の構成
は実施例９と同様である。(Embodiment 10) Embodiment 10 of the present invention will be described below with reference to the drawings. Example 10
In the structure of the head actuator of the ninth embodiment, as shown in FIG.
First and second elastic shims 40 at each free end of the fourth and fourth 408
3, 407 are first and second and third and fourth piezoelectric bodies 40
1, 402, 405, and 406, and the extended portions are used as pasting portions 403b and 407b, and the surfaces of the pasting portions 403b and 407b and any one of the first and second bimorph elements 404 and 408 are provided. The head actuator has a configuration in which the magnetic head support member 410 shown in the figure is attached to both of them by bonding or the like, and the magnetic head 411 is attached to the magnetic head support member 410. The other configurations are the same as those in the ninth embodiment.
【００７４】上記のように本発明の実施例１０によれ
ば、実施例９と同様の効果が得られるとともに、実施例
９における磁気ヘッド支持部材４１０と第１と第２のバ
イモルフ素子４０４、４０８の圧電体との接着強度の不
安定さを、第１と第２の弾性シム材４０３、４０７の貼
付け部４０３ｂ、４０７ｂと圧電体の両方に磁気ヘッド
支持部材４１０を取り付けることにより、接着面積の増
加と良好な接着性を有する弾性シム材４０３，４０５の
採用により、接着強度を大幅に改善し、バイモルフ素子
４０４，４０８の変形による接着部の引っ張りと圧縮の
繰り返しによる負荷変動に対する信頼性を大幅に向上す
るものである。また、圧電体へのヘッド支持部材４１０
の取り付け時、接着位置ばらつきによるヘッドアクチュ
エータ長の変化を、弾性シム材４０３，４０７の貼付け
部４０３ｂ，４０７ｂと圧電体とにより磁気ヘッド支持
部材４１０の位置決めが確実にできるため、磁気ヘッド
４１１の取り付け調整が簡略化できる。As described above, according to the tenth embodiment of the present invention, the same effects as in the ninth embodiment can be obtained, and the magnetic head supporting member 410 and the first and second bimorph elements 404 and 408 in the ninth embodiment can be obtained. The magnetic head support member 410 is attached to both the first and second elastic shim members 403, 407 and the bonding portions 403b, 407b of the first and second elastic shims 403, 407, thereby reducing the bonding area. Adoption of elastic shims 403, 405 with increased and good adhesive properties greatly improves the adhesive strength and greatly increases the reliability against load fluctuations due to repeated tension and compression of the bonded part due to deformation of the bimorph elements 404, 408. It will improve. Also, the head support member 410 for the piezoelectric body
When attaching the magnetic head 411, the change in the head actuator length due to the variation in the bonding position can be reliably determined by the sticking portions 403b and 407b of the elastic shim members 403 and 407 and the piezoelectric body. Adjustment can be simplified.
【００７５】さらに、磁気ヘッド支持部材４１０をバイ
モルフ素子４０４，４０８の変形の中性面近傍の弾性シ
ム材４０３，４０７に設けることにより、磁気ヘッド４
１１のトラッキング時に生じる磁気テープとの間隔（以
後は突出量と記す。）のヘッドアクチュエータの変形方
向差をなくし、等しくすることができるとともに、突出
量の絶対値も小さくすることができるため、磁気ヘッド
４１１の磁気テープとの位置関係による記録再生信号の
劣化を大きく改善できる。Further, the magnetic head support member 410 is provided on the elastic shim members 403, 407 near the neutral surface of the bimorph elements 404, 408, so that the magnetic head 4
Since the difference in the direction of deformation of the head actuator between the distance from the magnetic tape (hereinafter referred to as the amount of protrusion) generated at the time of tracking 11 can be eliminated and made equal, and the absolute value of the amount of protrusion can be reduced. Deterioration of the recording / reproducing signal due to the positional relationship between the head 411 and the magnetic tape can be greatly improved.
【００７６】なお、図１２に示すように磁気ヘッド支持
部材４１７をバイモルフ素子４０４，４０８の各両面の
圧電体と接するような構造としても良いことは言うまで
もない。また、磁気ヘッド４１１の取り付け位置や磁気
ヘッド支持部材４１７の取り付け形状も本実施例の構造
に特に限定されるものではない。Needless to say, as shown in FIG. 12, the magnetic head supporting member 417 may be structured so as to be in contact with the piezoelectric members on both surfaces of the bimorph elements 404 and 408. Further, the mounting position of the magnetic head 411 and the mounting shape of the magnetic head support member 417 are not particularly limited to the structure of the present embodiment.
【００７７】また、本実施例９と１０の構成を実施例２
から８に示した構造のバイモルフ素子に適用できること
は言うまでもなく、各実施例の効果が相乗的に得られる
ものである。Further, the configuration of the ninth and tenth embodiments is changed to that of the second embodiment.
It goes without saying that the present invention can be applied to the bimorph element having the structure shown in FIGS.
【００７８】さらにまた、例えば図１３（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に一例として示した固定端幅が自由端幅
より大きい形状のバイモルフ素子４０１を上記実施例１
から１０のバイモルフ素子に用いることができることは
言うまでもない。このような形状のバイモルフ素子４０
１により、自由端質量の低減による共振周波数の向上や
曲げ剛性が自由端に近づくにつれて減少するため大きな
変位量が得られ、より高性能化したヘッドアクチュエー
タを実現できるものである。Further, for example, FIG.
The bimorph element 401 having a shape in which the fixed end width is larger than the free end width shown as an example in FIGS.
It is needless to say that the present invention can be used for the bimorph elements of (1) to (10). Bimorph element 40 having such a shape
According to 1, the resonance frequency is improved by reducing the mass of the free end, and the bending rigidity is reduced as approaching the free end, so that a large displacement can be obtained, and a head actuator with higher performance can be realized.
【００７９】[0079]
【発明の効果】上述した各実施例の説明より明らかなよ
うに、本発明は圧電体自体を固定台に直接固定せず、弾
性部材で弾性的に支持固定し、弾性シム材を固定台に完
全固定する新たな構造によって、バイモルフ素子の駆動
時に発生する固定台の固定端部での圧電体にかかる応力
集中を解消できる。また、弾性シム材を完全固定するた
めに圧電体の歪を伴わないダレ変形を生じないため、信
頼性や位置保持精度の高い圧電アクチュエータおよびヘ
ッドアクチュエータを得ることができる。As is clear from the description of the above embodiments, the present invention does not directly fix the piezoelectric body itself to the fixed base, but elastically supports and fixes the piezoelectric body with an elastic member, and attaches the elastic shim material to the fixed base. With the new structure for completely fixing, it is possible to eliminate the concentration of stress applied to the piezoelectric body at the fixed end of the fixed base, which occurs when the bimorph element is driven. In addition, since the elastic shim material is completely fixed, no sagging deformation without distortion of the piezoelectric body occurs, so that a piezoelectric actuator and a head actuator with high reliability and high position holding accuracy can be obtained.
【００８０】さらに、バイモルフ素子の固定部に弾性支
持部を設けることにより、直流的動作時には実効的素子
長を長くし、共振周波数に対しては弾性支持固定端から
自由端までを有効素子長とした構造や、弾性シム材にス
リットを設けることにより、弾性率を低下させずに質量
の低減効果による共振周波数の向上を達成する構造や、
曲率を持たせた固定部により、変位に対する有効素子長
は長く、共振周波数に対する有効素子長を短くした構造
とするにより、トラッキング時の応答性や広範囲の可変
速ノイズレス再生を実現できる、変位量と共振周波数の
相反する特性をともに向上した高い信頼性と高性能化を
図ったヘッドアクチュエータを得ることができるもので
ある。Further, by providing an elastic supporting portion at the fixed portion of the bimorph element, the effective element length is increased in DC operation, and the effective element length from the elastic supporting fixed end to the free end is defined as the effective element length with respect to the resonance frequency. By providing a slit in the elastic shim material, a structure that achieves an increase in the resonance frequency by the effect of reducing the mass without reducing the elastic modulus,
The effective element length against displacement is long by the fixed part with curvature, and the effective element length against resonance frequency is shortened, so that the response during tracking and the wide range of variable speed noiseless reproduction can be realized. It is possible to obtain a head actuator that achieves both high reliability and high performance in which both of the opposite characteristics of the resonance frequency are improved.
【図１】本発明の実施例１のヘッドアクチュエータの断
面図FIG. 1 is a sectional view of a head actuator according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同実施例の動作原理図FIG. 2 is an operation principle diagram of the embodiment.
【図３】同実施例の駆動回路の一例を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the drive circuit of the embodiment.
【図４】本発明の実施例２のヘッドアクチュエータの説
明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a head actuator according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施例３のヘッドアクチュエータの構
成図FIG. 5 is a configuration diagram of a head actuator according to a third embodiment of the present invention.
【図６】同実施例における変位形態図FIG. 6 is a view showing a displacement form in the embodiment.
【図７】本発明の実施例８のヘッドアクチュエータ断面
図FIG. 7 is a sectional view of a head actuator according to an eighth embodiment of the present invention.
【図８】同実施例における磁気ヘッド支持部材の変形例
を示すヘッドアクチュエータの構成図FIG. 8 is a configuration diagram of a head actuator showing a modification of the magnetic head support member in the embodiment.
【図９】本発明の実施例９のヘッドアクチュエータの断
面図FIG. 9 is a sectional view of a head actuator according to a ninth embodiment of the present invention.
【図１０】同実施例の動作原理図FIG. 10 is an operation principle diagram of the embodiment.
【図１１】本発明の実施例１０のヘッドアクチュエータ
断面図FIG. 11 is a sectional view of a head actuator according to a tenth embodiment of the present invention.
【図１２】同実施例における磁気ヘッド支持部材の変形
例を示すヘッドアクチュエータの構成図FIG. 12 is a configuration diagram of a head actuator showing a modification of the magnetic head support member in the embodiment.
【図１３】本発明において使用可能な、別のバイモルフ
素子の形状図FIG. 13 is a schematic view of another bimorph element usable in the present invention.
【図１４】従来例の磁気ヘッド装置の概略を示す一部切
り欠き斜視図FIG. 14 is a partially cutaway perspective view schematically showing a conventional magnetic head device.
【図１５】従来例のヘッドアクチュエータの断面図FIG. 15 is a sectional view of a conventional head actuator.
【図１６】従来例の他のヘッドアクチュエータの断面図FIG. 16 is a sectional view of another conventional head actuator.
１０１ 第１の圧電体 １０２ 第２の圧電体 １０３ 弾性シム材 １０３ａ 弾性シム材の固定部 １０３ｂ 弾性シム材の貼付け部 １０４ バイモルフ素子 １０５ 固定台 １０６ 磁気ヘッド支持部材 １０７ 磁気ヘッド １０８ 弾性部材 Reference Signs List 101 first piezoelectric member 102 second piezoelectric member 103 elastic shim member 103a elastic shim fixing portion 103b elastic shim attaching portion 104 bimorph element 105 fixing base 106 magnetic head support member 107 magnetic head 108 elastic member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 克 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 住原 正則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 川崎 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−30112（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−148724（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−136023（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−127517（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−45927（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−109775（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−175410（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 5/592 H01L 41/09 H02N 2/00 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Katsu Takeda 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. In-company (72) Inventor Osamu Kawasaki 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-3-30112 (JP, A) JP-A-56-148724 (JP, A JP-A-60-136023 (JP, A) JP-A-60-127517 (JP, A) JP-A-60-45927 (JP, A) JP-A-60-109775 (JP, A) 175410 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G11B 5/592 H01L 41/09 H02N 2/00
Claims (21)
第１の圧電体と第２の圧電体を弾性シム材を介して貼合
わせ固定台に固定した片持ち梁構造のバイモルフ素子
と、前記バイモルフ素子を駆動する駆動回路とからな
り、少なくとも前記バイモルフ素子の固定端側では前記
第１と第２の圧電体よりも長くした前記弾性シム材の端
部を前記固定台で固定し、かつ前記第１と第２の圧電体
の固定側の端部を弾性部材を介して弾性的に支持固定し
たことを特徴とする圧電アクチュエータ。1. A bimorph element having a cantilever structure in which a first piezoelectric body and a second piezoelectric body having electrodes formed on upper and lower surfaces in a polarization axis direction are fixed to a fixing base via an elastic shim material, A drive circuit for driving the bimorph element, and at least at a fixed end side of the bimorph element, an end of the elastic shim material longer than the first and second piezoelectric bodies is fixed by the fixing base, and A piezoelectric actuator, wherein fixed-side ends of the first and second piezoelectric bodies are elastically supported and fixed via an elastic member.
徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。2. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein a slit is provided in the elastic shim material.
ることを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエー
タ。3. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the fixed side end surface of the fixed base has a convex curvature.
固定側端面が凸状に曲率を有することを特徴とする請求
項１記載の圧電アクチュエータ。4. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein a slit is provided in the elastic shim material, and a fixed-side end surface of the fixed base has a convex curvature.
第１の圧電体と第２の圧電体を第１の弾性シム材を介し
て貼合わせた第１のバイモルフ素子と、第３の圧電体と
第４の圧電体を第２の弾性シム材を介して貼合わせた第
２のバイモルフ素子と、前記第１と第２のバイモルフ素
子を駆動する駆動回路とからなり、少なくとも前記第１
と第２のバイモルフ素子の固定端では前記第１、第２、
第３と第４の各圧電体よりも長くした前記第１と第２の
弾性シム材の端部を固定台によって完全に固定するとと
もに前記第１と第２の弾性シム材を互に平行に配設し、
かつ前記第１と第２の圧電体および第３と第４の圧電体
の固定側の端部を弾性支持部材を介して弾性的に支持固
定により片持ち梁構造とし、前記第１と第２のバイモル
フ素子の自由端を連結部材を介して互いに連結したこと
を特徴とする圧電アクチュエータ。5. A first bimorph element in which a first piezoelectric body having electrodes formed on upper and lower surfaces in a direction of a polarization axis and a second piezoelectric body are bonded via a first elastic shim material, and a third bimorph element. A second bimorph element in which a piezoelectric body and a fourth piezoelectric body are bonded together via a second elastic shim material; and a drive circuit for driving the first and second bimorph elements.
And at the fixed end of the second bimorph element, the first, second,
The ends of the first and second elastic shims longer than the third and fourth piezoelectric members are completely fixed by a fixing stand, and the first and second elastic shims are parallel to each other. Arrange,
The fixed-side ends of the first and second piezoelectric bodies and the third and fourth piezoelectric bodies are elastically supported and fixed via an elastic support member to have a cantilever structure. Wherein the free ends of the bimorph elements are connected to each other via a connecting member.
けたことを特徴とする請求項５記載の圧電アクチュエー
タ。6. The piezoelectric actuator according to claim 5, wherein slits are provided in the first and second elastic shims.
ることを特徴とする請求項５記載の圧電アクチュエー
タ。7. The piezoelectric actuator according to claim 5, wherein the fixed-side end surface of the fixed base has a convex curvature.
け、固定台の固定側端面が凸状に曲率を有することを特
徴とする請求項５記載の圧電アクチュエータ。8. The piezoelectric actuator according to claim 5, wherein slits are provided in the first and second elastic shims, and the fixed side end surface of the fixed base has a convex curvature.
第１と第２の弾性シム材を、第１と第２の圧電体および
第３と第４の圧電体よりも長くし、前記第１と第２のバ
イモルフ素子を互いに連結する連結部材が、前記第１お
よび第２の弾性シム材の長くした部分と、少なくとも前
記第１と第２のバイモルフ素子の前記第１と第２および
前記第３と第４の圧電体のうち、少なくとも何れか一方
の圧電体表面に貼合わされたことを特徴とする請求項
５、６、７、８の何れかに記載の圧電アクチュエータ。9. The first and second elastic shims at the free ends of the first and second bimorph elements are longer than the first and second piezoelectric bodies and the third and fourth piezoelectric bodies. A connecting member for connecting the first and second bimorph elements to each other includes an elongated portion of the first and second elastic shim members and at least the first and second bimorph elements of the first and second bimorph elements. The piezoelectric actuator according to any one of claims 5, 6, 7, and 8, wherein the piezoelectric actuator is bonded to at least one of the third and fourth piezoelectric bodies.
の幅より大きいことを特徴とする請求項１、２、３、
４、５、６、７、８、９の何れかに記載の圧電アクチュ
エータ。10. The device according to claim 1, wherein the width of the fixed end of the bimorph element is larger than the width of the free end.
The piezoelectric actuator according to any one of 4, 5, 6, 7, 8, and 9.
た第１の圧電体と第２の圧電体を弾性シム材を介して貼
合わせ固定台に固定した片持ち梁構造のバイモルフ素子
と、前記バイモルフ素子の自由端側に設けた磁気ヘッド
支持部材と、前記磁気ヘッド支持部材に設けた磁気ヘッ
ドと、前記磁気ヘッドの信号を読み取る信号処理回路
と、前記バイモルフ素子を駆動する駆動回路とからな
り、少なくとも前記バイモルフ素子の固定端側では前記
第１と第２の圧電体よりも長くした前記弾性シム材の端
部を前記固定台で完全に固定し、かつ前記第１と第２の
圧電体の固定側の端部を弾性部材を介して弾性的に支持
固定したことを特徴とするヘッドアクチュエータ。11. A bimorph element having a cantilever structure in which a first piezoelectric body and a second piezoelectric body each having electrodes formed on upper and lower surfaces in a polarization axis direction are fixed to a fixing base via an elastic shim material, A magnetic head support member provided on the free end side of the bimorph element, a magnetic head provided on the magnetic head support member, a signal processing circuit for reading a signal of the magnetic head, and a drive circuit for driving the bimorph element At least on the fixed end side of the bimorph element, the end of the elastic shim material longer than the first and second piezoelectric bodies is completely fixed by the fixing base, and the first and second piezoelectric elements are fixed. A head actuator, wherein a fixed end of a body is elastically supported and fixed via an elastic member.
特徴とする請求項１１記載のヘッドアクチュエータ。 12. A method of forming a slit in an elastic shim material.
The head actuator according to claim 11, wherein
することを特徴とする請求項１１に記載のヘッドアクチ
ュエータ。 13. The fixed side end surface of the fixed base has a convex curvature.
The head actuator according to claim 11, wherein
Eputer.
の固定側端面が凸状に曲率を有することを特徴とする請
求項１１記載のヘッドアクチュエータ。 14. A fixing base provided with a slit in an elastic shim material.
Characterized in that the fixed-side end face of the member has a convex curvature.
12. The head actuator according to claim 11, wherein:
材を、第１と第２の 圧電体よりも長くし、磁気ヘッド支
持部材を、前記弾性シム材の長くした部分と、少なくと
も何れか一方の圧電体表面に貼合わすことを特徴とする
請求項１１に記載のヘッドアクチュエータ。 15. An elastic shim on a free end side of a bimorph element.
The material is made longer than the first and second piezoelectric bodies,
A holding member, at least a portion of the elastic shim made longer,
Characterized in that it is attached to either one of the piezoelectric body surfaces
The head actuator according to claim 11.
た第１の圧電体と第２の圧電体を第１の弾性シム材を介
して貼合わせた第１のバイモルフ素子と、第３の圧電体
と第４の圧電体を第２の弾性シム材を介して貼合わせた
第２のバイモルフ素子と、前記第１と第２のバイモルフ
素子の自由端側に設けた磁気ヘッド支持部材と、前記磁
気ヘッド支持部材に設けた磁気ヘッドと、前記磁気ヘッ
ドの信号を読み取る信号処理回路と、前記バイモルフ素
子を駆動する駆動回路とからなり、少なくとも前記第１
と第２のバイモルフ素子の固定端では前記第１、第２、
第３と第４の各圧電体よりも長くした前記第１と第２の
弾性シム材の端部を固定台によって固定するとともに第
１、第２のバイモルフ素子を互いに平行に配設し、かつ
前記第１と第２の圧電体および第３と第４の圧電体の固
定側の端部を弾性支持部材を介して弾性的に支持固定に
より片持ち梁構造とし、前記第１と第２のバイモルフ素
子の自由端を前記磁気ヘッド支持部材を介して互いに連
結したことを特徴とするヘッドアクチュエータ。 16. An electrode is formed on upper and lower surfaces in the direction of the polarization axis.
The first piezoelectric member and the second piezoelectric member are interposed via a first elastic shim material.
A first bimorph element and a third piezoelectric body
And a fourth piezoelectric body are bonded together via a second elastic shim material.
A second bimorph element, and the first and second bimorph elements;
A magnetic head support member provided on a free end side of the element;
A magnetic head provided on a magnetic head support member;
A signal processing circuit for reading a signal of the
And a driving circuit for driving the element, wherein at least the first
And at the fixed end of the second bimorph element, the first, second,
The first and second piezoelectric members longer than the third and fourth piezoelectric members.
Fix the end of the elastic shim with
1, the second bimorph element is arranged in parallel with each other, and
The first and second piezoelectric bodies and the third and fourth piezoelectric bodies are fixed.
The fixed end is elastically supported and fixed via an elastic support member.
A first and a second bimorph element having a more cantilever structure;
Free ends of the heads are connected to each other via the magnetic head support member.
A head actuator, comprising:
設けたことを特徴とする請求項１６に記載のヘッドアク
チュエータ。 17. A slit in the first and second elastic shims.
17. The head actuator according to claim 16, wherein:
Tuator.
とを特徴とする請求項１６に記載のヘッドアクチュエー
タ。 18. A fixing device according to claim 18 , wherein the fixed end face of the fixed base has a curvature.
17. The head actuator according to claim 16, wherein
Ta.
設け、固定台の固定側端面が曲率を有することを特徴と
する請求項１６記載のヘッドアクチュエータ。 19. A slit is formed in the first and second elastic shims.
The fixed end face of the fixed base has a curvature.
17. The head actuator according to claim 16, wherein:
の第１と第２の弾性シム材を、第１と第２の圧電体およ
び第３と第４の圧電体よりも長くし、前記第１と第２の
バイモルフ素子を互いに連結する磁気ヘッド支持部材
が、前記第１および第２の弾性シム材の長くした部分
と、少なくとも前記第１と第２のバイモルフ素子の前記
第１と第２および前記第３と第４の圧電体のうち、少な
くとも何れか一方の圧電体表面に貼合わされたことを特
徴とする請求項１６に記載のヘッド アクチュエータ。 20. Free ends of first and second bimorph elements
Of the first and second elastic shims, and the first and second piezoelectric bodies and
And the third and fourth piezoelectric members are longer than the first and second piezoelectric members.
Magnetic head support member for connecting bimorph elements to each other
Are elongated portions of the first and second elastic shims.
And at least the first and second bimorph elements
Of the first and second and the third and fourth piezoelectric bodies,
At least one of the piezoelectric bodies
17. The head actuator according to claim 16, wherein:
の幅より大きく、かつ連続的に前記バイモルフ素子の幅
を変化させたことを特徴とする請求項１１〜２０の何れ
かに記載のヘッドアクチュエータ。 21. The fixed end of the bimorph element has a free end width.
, And continuously the width of the bimorph element.
21. The method according to claim 11, wherein
A head actuator according to any one of the above.
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| JP26693392 | 1992-10-06 | ||
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